基于移動(dòng)終端的《線性代數(shù)》課程教學(xué)模式的研究與實(shí)踐

薛冬梅，李 智

(1.吉林化工學(xué)院 理學(xué)院，吉林 吉林 132022；2.吉林化工學(xué)院 馬克思主義學(xué)院，吉林 吉林 132022)

移動(dòng)終端，即指可以在移動(dòng)中使用的計(jì)算機(jī)設(shè)備，移動(dòng)性則主要體現(xiàn)在移動(dòng)通信能力和便攜化體積。《第40次中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》中指出：截至2017年6月，我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到7.51億，互聯(lián)網(wǎng)普及率為54.3%，手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到7.24億，使用手機(jī)上網(wǎng)的比例高達(dá)96.3%，其中學(xué)生群體占比最高，為24.8%[1]。手機(jī)顯然已經(jīng)成為最主要的上網(wǎng)設(shè)備，伴隨而來的是學(xué)生的“手機(jī)不離手”逐漸成為大學(xué)的一個(gè)普遍現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了教學(xué)秩序和教學(xué)效果。如何挖掘移動(dòng)終端的優(yōu)勢(shì)，變被動(dòng)為主動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生使用移動(dòng)終端進(jìn)行學(xué)習(xí)，寓教于樂，是工作在教學(xué)前線的教育工作者們急需思考和解決的問題。文章結(jié)合我校目前線性代數(shù)課程采用傳統(tǒng)教學(xué)模式教學(xué)現(xiàn)狀，分析利用移動(dòng)終端開展移動(dòng)學(xué)習(xí)的必要性，并從借助網(wǎng)絡(luò)資源，依托教學(xué)平臺(tái)輔助教學(xué)、分享學(xué)習(xí)資源、開展教學(xué)互動(dòng)等方面討論了如何利用移動(dòng)終端輔助傳統(tǒng)教學(xué)，最后利用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行了分析。

一、線性代數(shù)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式的現(xiàn)狀

線性代數(shù)課程是我國(guó)理工科院校普遍開設(shè)的重要基礎(chǔ)課程，是學(xué)習(xí)后續(xù)課程的有力工具。該課程的定理多、證明多，計(jì)算量大，內(nèi)容抽象，作為初學(xué)者不容易接受。在目前的線性代數(shù)課程教學(xué)模式中，主要以授課教師為中心，學(xué)生常處于被動(dòng)狀態(tài)；教師的教學(xué)方式比較單一，主要依靠多媒體、黑板、板書來表達(dá)和傳遞信息，以傳授課程理論知識(shí)為主，教學(xué)活動(dòng)在教室進(jìn)行。盡管任課教師通過課堂的面對(duì)面授課，加深了與學(xué)生的情感交流，并依靠自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將自己的思維方式傳達(dá)給學(xué)生，言傳身教，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了潛移默化的作用[2]。但傳統(tǒng)的教學(xué)模式依然存在許多不足[3]：(1)教學(xué)中以教師為主導(dǎo)，內(nèi)容相對(duì)枯燥，學(xué)生被動(dòng)接受，不易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，教學(xué)效果很難達(dá)到預(yù)期；(2)由于學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同、個(gè)體存在差異，傳統(tǒng)的大班授課不能做到因材施教，導(dǎo)致不同層次的學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的時(shí)間和空間中無法自主進(jìn)行學(xué)習(xí)；(3)由于線性代數(shù)課程理論知識(shí)偏多，計(jì)算量比較大，在課上的有限時(shí)間內(nèi)，很難將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，不利于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；(4)雖然通過課堂表現(xiàn)、測(cè)驗(yàn)、出勤、作業(yè)等方面可以比較客觀地給出對(duì)學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，但卻不能全面的了解和掌握學(xué)生在課下的學(xué)習(xí)情況，缺少必要的反饋；(5)課堂上教師一味地灌輸知識(shí)，缺少互動(dòng)和討論，不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思維能力；(6)由于現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)資源豐富，前沿信息越來越多，而傳統(tǒng)的教學(xué)方式多局限于教科書，課堂提供的信息量相對(duì)較少，無法更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

二、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)在線性代數(shù)課程中的應(yīng)用

超星學(xué)習(xí)通APP是由超星公司推出的面向智能手機(jī)、PAD等移動(dòng)終端的交互式移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，依托超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)輔助教學(xué)的教學(xué)模式，需要在教師的主導(dǎo)下，以學(xué)生為中心，通過教師有效地引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性，注重線性代數(shù)課程教學(xué)過程中各種教學(xué)資源及師生間的交互，打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)對(duì)時(shí)間和空間的限制，改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式方法。

教師利用學(xué)習(xí)通平臺(tái)創(chuàng)建“我的課程”，對(duì)所教課程進(jìn)行建設(shè)和教學(xué)管理，輔助課堂教學(xué)，豐富課程學(xué)習(xí)資源。學(xué)生則可以利用移動(dòng)終端用自己學(xué)號(hào)登陸該平臺(tái)進(jìn)入“我的課程”，根據(jù)自身需要，選擇相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，也可通過互動(dòng)和答疑來提高學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生從“被動(dòng)學(xué)習(xí)”向“主動(dòng)學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)變。

(一) 課程資源建設(shè)

實(shí)用性是移動(dòng)教學(xué)資源最顯著的特點(diǎn)，主要應(yīng)該圍繞滿足學(xué)生實(shí)用性和個(gè)性化的需求來建設(shè)[4，5]。教師將教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、教學(xué)課件、教案等基本教學(xué)文件同步至學(xué)習(xí)通平臺(tái)，作為課堂內(nèi)容的延續(xù)和補(bǔ)充；利用學(xué)習(xí)通擁有海量的教學(xué)資源，將一些重要的內(nèi)容建立專題，添加相關(guān)精品課程的鏈接，比如網(wǎng)易公開課等，實(shí)時(shí)向?qū)W生進(jìn)行推送，實(shí)現(xiàn)資源的共享；將線性代數(shù)的發(fā)展前沿、對(duì)代數(shù)發(fā)展有著重要貢獻(xiàn)數(shù)學(xué)家比如克萊姆、范德蒙等的介紹作為課外教學(xué)資源開闊學(xué)生思維，增加學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)提高自身的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)[6]。

(二) 互動(dòng)學(xué)習(xí)

不單單指的是個(gè)體性學(xué)習(xí)，也不只是純粹師生之間的互動(dòng)性學(xué)習(xí)，而應(yīng)該包括生生之間不斷的交流學(xué)習(xí)，這樣才能實(shí)現(xiàn)知識(shí)在個(gè)體之間的相互影響和分享[7]。班級(jí)授課式的交互學(xué)習(xí)方式僅僅滿足了師生之間的課堂互動(dòng)，學(xué)生的教學(xué)參與感不強(qiáng)。如何處理教師和學(xué)生之間，學(xué)生和學(xué)生之間的互動(dòng)，在課堂教學(xué)中對(duì)案例式教學(xué)、類比式教學(xué)、問題式教學(xué)等方式方法均進(jìn)行了嘗試，而借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)則從另一角度解決了這個(gè)問題，為教學(xué)提供了便利，師生可以實(shí)時(shí)進(jìn)行交流與討論。教師可以提出與課上所講內(nèi)容相關(guān)的一些問題，學(xué)生也可以作為主體把對(duì)教師授課的意見或建議，或是自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題通過發(fā)帖的形式提交發(fā)布至平臺(tái)，教師和其他學(xué)生均可以直接在討論區(qū)回復(fù)，也可以一對(duì)一地通過消息來發(fā)私信，交流對(duì)討論問題的認(rèn)識(shí)，盡管學(xué)生對(duì)問題的理解不像老師那樣專業(yè)和透徹，但經(jīng)過互相討論及思考，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)更容易理解接受，如果文字交流不夠清楚，教師還可以隨時(shí)用手機(jī)錄一段講解小視頻進(jìn)行上傳，遇到的問題得到及時(shí)解決，保證了教學(xué)進(jìn)度，緩解了教學(xué)壓力，這一過程促進(jìn)了學(xué)生的積極思考，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新和應(yīng)用能力，使學(xué)生真正地參與到教學(xué)中來。另外，采用超星學(xué)習(xí)通的簽到和搶答功能，節(jié)省了課堂考勤時(shí)間，加大了課堂的趣味性。

(三) 過程監(jiān)測(cè)

教師根據(jù)課程的進(jìn)展和學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況進(jìn)行對(duì)任務(wù)點(diǎn)、作業(yè)和測(cè)驗(yàn)的設(shè)置，要求全體學(xué)生必須參與。向?qū)W生推送任務(wù)點(diǎn)、作業(yè)、設(shè)置包括選擇、填空、計(jì)算、應(yīng)用等多種題型的測(cè)驗(yàn)及試題所考察的知識(shí)點(diǎn)，作為對(duì)學(xué)生階段學(xué)習(xí)的考察，學(xué)生必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，教師可以通過移動(dòng)終端對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)控，通過提醒功能或發(fā)私信的功能督促?zèng)]有學(xué)習(xí)的學(xué)生學(xué)習(xí)，還可以利用移動(dòng)終端對(duì)作業(yè)和試卷進(jìn)行批閱，大大提高了工作效率。學(xué)生在測(cè)試完則可以在移動(dòng)終端查閱答案，查缺補(bǔ)漏。另外平臺(tái)會(huì)隨時(shí)記錄學(xué)生的訪問次數(shù)、發(fā)帖次數(shù)、觀看視頻時(shí)長(zhǎng)等數(shù)據(jù)，通過設(shè)置各部分所占比例，自動(dòng)生成成績(jī)，教師再結(jié)合課堂表現(xiàn)和作業(yè)等情況綜合給出平時(shí)成績(jī)。這一過程使教師對(duì)學(xué)生的課內(nèi)外的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)過程實(shí)現(xiàn)了有效的監(jiān)控，給出了對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)過程全面客觀的評(píng)價(jià)，也使得教學(xué)效果得到了及時(shí)的反饋，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，使教學(xué)工作變得更加高效。

三、教學(xué)效果分析

本研究對(duì)象選取了筆者于2016～2017學(xué)年第二學(xué)期所講授線性代數(shù)課程的一個(gè)合班，涉及四個(gè)班級(jí)，兩個(gè)專業(yè)，為了說明方便，我們按專業(yè)分為I和II組，第I組是2016級(jí)輕化1班37人、2班33人，第II組是化學(xué)1班35人、2班36人，兩組共計(jì)141人，為了更好地客觀的比較教學(xué)改革效果，排除專業(yè)間的差異，在兩組中分別選擇輕化2班和化學(xué)1班為實(shí)驗(yàn)班，采用傳統(tǒng)教學(xué)及超星學(xué)習(xí)通輔助教學(xué)的混合式教學(xué)模式，輕化1班和化學(xué)2班為對(duì)照班，依然采用傳統(tǒng)教學(xué)方法。得到以下結(jié)論：

(一) 借助移動(dòng)終端手機(jī)學(xué)習(xí)通的學(xué)習(xí)方式更受歡迎

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)所有的學(xué)生均使用手機(jī)學(xué)習(xí)通來訪問平臺(tái)和學(xué)習(xí)，而使用電腦終端的訪問量為0。說明學(xué)生在平時(shí)更加愿意使用手機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)，方便，快捷，可以隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。

(二) 學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性明顯提高

后臺(tái)統(tǒng)計(jì)顯示絕大多數(shù)學(xué)生已完成設(shè)置的所有任務(wù)點(diǎn)，個(gè)別學(xué)生通過教師的消息提醒，也已經(jīng)完成；學(xué)生觀看教學(xué)視頻的時(shí)間長(zhǎng)度明顯高于教學(xué)視頻的原始時(shí)長(zhǎng)，個(gè)別學(xué)生的觀看時(shí)間甚至增加了幾倍。說明學(xué)生更樂于根據(jù)自身的學(xué)習(xí)需要來進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效率明顯提高。在這一過程中，也使教師可以比較全面地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有利于對(duì)后續(xù)的教學(xué)進(jìn)行積極的調(diào)整與改進(jìn)。

(三) 平臺(tái)訪問量不斷增加，學(xué)習(xí)時(shí)間靈活

輕化2班和化學(xué)1班兩個(gè)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生學(xué)習(xí)通的章節(jié)訪問量分別為1 155次和1 523次，以化學(xué)1班為例，下表是2016～2017學(xué)年第二學(xué)期(3月份到7月份)各訪問時(shí)段對(duì)應(yīng)的學(xué)生的累計(jì)訪問次數(shù)，說明這種新型教學(xué)模式使學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間變得更加靈活，增加了學(xué)生對(duì)碎片化時(shí)間的利用和支配，延長(zhǎng)了學(xué)習(xí)的時(shí)間，突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式對(duì)學(xué)習(xí)時(shí)間和空間的限制。

(四) 期末試卷考核成績(jī)有明顯提高

在上述樣本選取方式下，我們可以近似地認(rèn)為I組和II組中的對(duì)照班和實(shí)驗(yàn)班在改革前班級(jí)基礎(chǔ)條件和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)沒有顯著差異。在試卷難度相同的條件下，利用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS22.0，分別對(duì)Ⅰ組(輕化1班、2班)、Ⅱ組(化學(xué)1班、2班)的對(duì)照班和實(shí)驗(yàn)班的期末卷面成績(jī)進(jìn)行顯著性水平為0.05的獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)[8]，得到結(jié)果如下：

表1 Ⅰ組和Ⅱ組學(xué)生卷面成績(jī)t檢驗(yàn)結(jié)果

從檢驗(yàn)結(jié)果來看，這兩組中的實(shí)驗(yàn)班的平均成績(jī)均高于對(duì)照班，標(biāo)準(zhǔn)差均低于對(duì)照班，說明實(shí)驗(yàn)班的成績(jī)更好且穩(wěn)定一些。顯著性水平Sig=0.000<0.05，說明該分析具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，實(shí)驗(yàn)班成績(jī)和對(duì)照班成績(jī)存在顯著性差異，在線性代數(shù)教學(xué)中過程中，利用超星學(xué)習(xí)通輔助教學(xué)，有效地促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果明顯提高。另外也可以發(fā)現(xiàn)，化學(xué)專業(yè)的學(xué)生考試成績(jī)明顯要好于輕化專業(yè)的學(xué)生，也說明了在實(shí)際的教學(xué)過程中，專業(yè)之間、學(xué)生個(gè)體之間依然存在很大差異。

四、結(jié) 語(yǔ)

利用移動(dòng)終端將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)輔助課堂教學(xué)的這種混合式教學(xué)模式作為一種新型學(xué)習(xí)模式，受到線性代數(shù)課程自身特點(diǎn)的影響目前尚未得到廣泛應(yīng)用，但相比于傳統(tǒng)的教學(xué)，這一模式已突顯出諸多優(yōu)勢(shì)，既有效地延長(zhǎng)了學(xué)習(xí)時(shí)間，又有效提升了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，增加了師生互動(dòng)與教學(xué)反饋，也培養(yǎng)了學(xué)生信息時(shí)代的自主學(xué)習(xí)能力[9]。經(jīng)過實(shí)踐，這種教學(xué)方法提高了學(xué)生的考核成績(jī)，顯示了對(duì)提升課堂教學(xué)效果的積極作用。作為教學(xué)一線的教師，我們也在不斷探索，如何將這種教學(xué)方式有機(jī)地融入教學(xué)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高教學(xué)效果，但在線上與線下教學(xué)相結(jié)合的設(shè)計(jì)和安排上，還是缺少相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，這就需要我們要不斷轉(zhuǎn)變教育理念，不斷嘗試和改進(jìn)，真正達(dá)到理想的教學(xué)效果[10]。